[LeetCode 1774]最接近目标价格的甜点成本

题目描述

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你打算做甜点,现在需要购买配料。目前共有 n 种冰激凌基料和 m 种配料可供选购。而制作甜点需要遵循以下几条规则:

  • 必须选择一种冰激凌基料。

  • 可以添加 一种或多种 配料,也可以不添加任何配料。

  • 每种类型的配料 最多两份
    给你以下三个输入:

  • baseCosts ,一个长度为 n 的整数数组,其中每个 baseCosts[i] 表示第 i 种冰激凌基料的价格。

  • toppingCosts,一个长度为 m 的整数数组,其中每个 toppingCosts[i] 表示 一份 第 i 种冰激凌配料的价格。

  • target ,一个整数,表示你制作甜点的目标价格。
    你希望自己做的甜点总成本尽可能接近目标价格 target 。

返回最接近 target 的甜点成本。如果有多种方案,返回 成本相对较低 的一种。

示例1

输入:baseCosts = [1,7], toppingCosts = [3,4], target = 10
输出:10
解释:考虑下面的方案组合(所有下标均从 0 开始):

  • 选择 1 号基料:成本 7
  • 选择 1 份 0 号配料:成本 1 x 3 = 3
  • 选择 0 份 1 号配料:成本 0 x 4 = 0
    总成本:7 + 3 + 0 = 10 。

示例2

输入:baseCosts = [2,3], toppingCosts = [4,5,100], target = 18
输出:17
解释:考虑下面的方案组合(所有下标均从 0 开始):

  • 选择 1 号基料:成本 3
  • 选择 1 份 0 号配料:成本 1 x 4 = 4
  • 选择 2 份 1 号配料:成本 2 x 5 = 10
  • 选择 0 份 2 号配料:成本 0 x 100 = 0
    总成本:3 + 4 + 10 + 0 = 17 。不存在总成本为 18 的甜点制作方案。

示例3

输入:baseCosts = [3,10], toppingCosts = [2,5], target = 9
输出:8
解释:可以制作总成本为 8 和 10 的甜点。返回 8 ,因为这是成本更低的方案。

示例4

输入:baseCosts = [10], toppingCosts = [1], target = 1
输出:10
解释:注意,你可以选择不添加任何配料,但你必须选择一种基料。

提示

  • n == baseCosts.length
  • m == toppingCosts.length
  • 1 <= n, m <= 10
  • 1 <= baseCosts[i], toppingCosts[i] <= 1 0 4 10^4 104
  • 1 <= target <= 1 0 4 10^4 104

思路分析

  1. dfs:基料有n种,选且仅能选一种基料,故每次选一种基料,target - baseCosts[i]就是选择基料i时,辅料所需的成本,在dfs中注意进行剪枝,能够有效提升运行效率。
  2. dp:很明显的0-1背包问题,但是存在难点:
  • 上限需要开得足够大,因为该问题背包的容量是可以超过target的(接近就行,可不足可超过)
  • 各种基料是互斥的,即最多只能选择一种基料,可以先在f[N]中标记每一个基料的位置,就可以满足互斥了:
    例如:基料为[2, 3],那么标记f[2] = true, f[3] = true,即2和3是可以到达的,如果将2和3都看成物品的话,那么很可能遍历到3的时候,f[2 + 3] = f[5] = true,而实际上基料是互斥的,这个点不能到达

代码1(dfs)

class Solution {
public:
    int res = INT_MAX;
    void dfs(int u, int num, int target, vector<int>& toppingCosts) {
    	//剪枝,如果num > target,后面只会越加越大,即num跟target的差值越来越大,不用搜索了(我们求得是差值最小)
        if(u >= toppingCosts.size() || num >= target) {
            if(abs(num - target) < abs(res - target) || abs(num - target) == abs(res - target) && num < res)
                res = num;
            return;
        }
        //i=0,1,2分别代表不选,选一件或选两件
        for(int i = 0; i < 3; i++) 
            dfs(u + 1, num + i * toppingCosts[u], target, toppingCosts);
        return;
    }
    int closestCost(vector<int>& baseCosts, vector<int>& toppingCosts, int target) {
        int n = baseCosts.size(), m = toppingCosts.size();
        for(int i = 0; i < baseCosts.size(); i++) {
            dfs(0, baseCosts[i], target, toppingCosts);
        }
        return res;
    }
};

代码2(背包问题)

//物品重量为最多为1e4,最多有1个基料+10个辅料,总1.1e5 + 10,这里开到1e5 + 10能过
const int N = 1e5 + 10;

class Solution {
public:
    int closestCost(vector<int>& baseCosts, vector<int>& toppingCosts, int target) {
        int n = baseCosts.size(), m = toppingCosts.size();
        //f[i]表示成本i能够通过基料+辅料拼凑出来
        bool f[N];
        int res = INT_MAX;

        memset(f, false, sizeof f);
        for(int i = 0; i < n; i++) f[baseCosts[i]] = true;

        for(int j = 0; j < m * 2; j++) {
        	//每个物品计算两次,这里做了一个映射,共有2 * m个辅料
        	// j = 0, 1 => 物品0
        	// j = 2, 3 => 物品1 ......
            int v = toppingCosts[j / 2];
            for(int k = target * 2; k >= v; k--) {
                f[k] = f[k] | f[k - v];
            }
        }

        for(int i = 0; i < N; i++) {
            if(f[i] && abs(i - target) < abs(res - target)) res = i;
        }

        return res;
    }
};

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